數字高程模型(DEM)，數字高程模型(Digital Elevation Model)，是通過有限的地形高程數據實現對地面地形的數字化模擬(即地形表面形態的數字化表達)。它是用一組有序數值陣列形式表示地面高程的一種實體地面模型，是數字地面模型(Digital Terrain Model，簡稱DTM)的一個分支，其它各種地形特征值均可由此派生。

　　值得注意的是，雖然通過DEM通常表現出的是地理空間的圖像形態，實際上，它是一種數字陣列信息模型(x,y,z)，描述地理空間中的地形高低起伏，通過表示模型和渲染后，成為人們看到的地形圖。

　　DEM有三種主要的表示模型：規則格網模型，等高線模型和不規則三角網

　　由于DEM數據能夠反映一定分辨率的局部地形特征，通過其可提取各種類型的地表形態信息，可用于繪制等高線、坡度圖、坡向圖、立體透視圖、立體景觀圖，并應用于制作正射影像(DOM)、立體地形模型與地圖修測。所以，廣義的DEM還包括等高線、三角網等所有表達地面高程的數字表示。

　　DEM的形態多種多樣，并不一定是三維立體的，也可通過渲染顏色深淺，識別地形高低。

　　大家也發現了，在解釋DEM的同時，也出現了不少“親戚”的身影，所以接下來請出的是DEM的長輩 —— 數字地面模型(DTM)。

　　數字地面模型 (DTM)

　　數字地面模型(Digital Terrain Model)，是利用一個任意坐標系中大量選擇的已知x、y、z的坐標點對連續地面的一種模擬表示，或者說，DTM就是地形表面形態屬性信息的數字表達，是帶有空間位置特征和地形屬性特征的數字描述。x、y表示該點的平面坐標，z值可以表示高程、坡度、溫度等信息，當z表示高程時，就是數字高程模型，即DEM。地形表面形態的屬性信息一般包括高程、坡度、坡向等。

　　在遙感應用中可作為分類的輔助數據。它還是的基礎數據，可用于土地利用現狀的分析、合理規劃及洪水險情預報等。在軍事上可用于導航及導彈制導、作戰電子沙盤等。對DTM的研究包括DTM的精度問題、地形分類、數據采集、DTM的粗差探測、質量控制、數據壓縮、DTM應用以及不規則三角網DTM的建立與應用等。

　　可以看到，DTM是一個地理坐標+多屬性數字模型，通過z值的多變，可以生成不同地面數字模型，認識DTM也有助于理解DEM。

　　不過，無論是DTM還是DEM，都專精于地面，在人類建筑和森林樹木之類的地物面前還是力不從心，所以DEM又多了一個兄弟——數字地表模型(DSM)。

　　數字地表模型(DSM)

　　數字地表模型(Digital Surface Model)是包含了地表建筑物、橋梁和樹木等高度的地面高程模型。和DEM相比，DEM只包含了地形的高程信息，并未包含其它地表信息，DSM是在DEM的基礎上，進一步涵蓋了除地面以外的其它地表信息的高程。在一些對建筑物高度有需求的領域有重要作用。

　　DSM表達了真實地球表面的起伏情況，讓DEM的世界多了建筑物和森林等地物的身影!它表現的信息量更大，除了自然地理空間信息，還可從中直接提取社會經濟信息;是最真實地表達地面起伏情況，可廣泛應用于各行各業。如在森林地區，可以用于檢測森林的生長情況;在城區，DSM可以用于檢查城市的發展情況;特別是眾所周知的巡航導彈，它不僅需要數字地面模型，而更需要的是數字表面模型，這樣才有可能使巡航導彈在低空飛行過程中，逢山讓山，逢森林讓森林。DSM和DTM之間的差異還可以提供非常有用的信息，例如，建筑物高度、植被冠層高度等。

　　DSM關注的地表是包括了建筑、樹木等地物的表面高度，而DEM和DTM關注的地面

　　DSM、DEM和DTM之間的關系

　　這也造成了在實際使用這些術語時往往有很大差別。下面是它們在實際使用中表達的幾種含義：

　　第一種，將DEM作為DSM和DTM的通用術語，僅表示高度信息，沒有較為明確的深入定義。此種含義在實際生產中使用最為廣泛。大多數數據提供者(USGS、ERSDAC、Spot Image等) 使用術語 DEM 作為 DSM和DTM的通用術語，不進行區分。

　　第二種，認為DEM和DTM含義相同。

　　第三種，認為DEM和DSM含義相同。

　　第四種，將DEM定義為DTM的子集，他們認為DTM是在DEM(無植被、無建筑的裸地高度)基礎之上增加了地面實測高程點和隔斷線(河流、山脊線等)。

　　第五種，將DTM定義為DEM的子集，因為他們認為DTM是從DEM(包含了樹冠和建筑高度)修正之后得到的。

　　總而言之，DTM和DSM的定義相對較為明確，而DEM的定義目前還沒有定論，因此要結合具體的語境進行理解。